Technique

Les secrets de performance des catamarans: La forme de la carène

26 avril 2018 | | Temps de lecture 4 minutes

Après un premier écrit sur la longueur de flottaison, nous continuons notre série d’articles qui vous permet de comparer les performances des catamarans entre eux. Dans cet article nous allons aborder l’incidence de la forme de la carène sur la performance d’un bateau.

Il faut avant tout reconnaître que 3 types de résistances interviennent en architecture navale:

La résistance due aux vagues

La résistance due aux frictions

La résistance aérodynamique (qui ne concerne pas la carène)

Nous allons voir que la performance d’une carène est intimement liée à sa capacité à minimiser ces différentes résistances.

Qu’est-ce qu’une carène?

La carène est la partie immergée de la coque.

Plusieurs éléments déterminent la forme d’une carène:

  • La surface immergée(ou surface mouillée): c’est la partie de la coque en contact permanent avec l’eau. On cherche à avoir la plus petite surface mouillée possible afin de diminuer les frottements, donc la friction, qui est un des 2 facteurs de résistance hydrodynamique à l’avancement. Le second étant la résistance de  vagues: en avançant lentement, une carène crée un certain nombre de vagues le long de la coque, à mesure que la vitesse augmente et s’approche de la vitesse de carène de celle-ci (cf article précédent). Une seule vague nait près de l’étrave, la vague se creuse le long de la carène et remonte près de la poupe, mais seule une partie de l’énergie dépensée à créer cette vague est récupérée par la vague de poupe: l’avant pousse, l’arrière récupère, mais pas tout et de moins en moins à mesure que la vitesse augmente, jusqu’à atteindre la vitesse de carène.
  • Le volume immergé: il représente le volume du bateau situé sous la ligne de flottaison: plus ce volume est important, plus le déplacement d’eau sera grand et plus le bateau résistera à l’avancement.
  • Le creux: représente la profondeur de la partie immergée de la carène en son point le plus enfoncé sous l’eau. Un creux important indique, à déplacement (poids) égal, une répartition plutôt centrée des volumes, et donc un petit coefficient prismatique; au contraire, un creux très réparti sur la longueur de la carène indique une répartition régulière des volumes sur l’ensemble de la carène. Pour un multicoque, il est favorable de répartir les volumes le long de la carène pour diminuer le tangage.
  • Le maître couple (ou maître Bau) : représente la plus grande largeur de la coque (ou de l’ensemble du navire s’il s’agit d’un multicoque).
  • Le maître couple à la flottaison (ou maître Bau à la flottaison: BWL) indique la largeur maximum d’une carène au niveau de la ligne de flottaison: C’est un indicateur de la finesse des coques, et donc de leur capacité à “fendre” l’eau en créant peu de perturbations. En fonction du type de carène (planante ou à déplacement), il sera intéressant de réduire le BWL si on ne cherche pas à planer, ou au contraire à l’augmenter pour réduire le creux et planer.

Dans un cas de carène à déplacement uniquement et à déplacement identique:

Carène A: l’entrée d’eau est fine et l’angle des lignes d’eau est petit, il y a donc peu de résistance à l’avancement.
Carène B: l’entrée d’eau est fine mais les lignes d’eau s’élargissent au maître-couple (carène plus large), du coup, il y a plus de résistance à l’avancement.

La forme de la carène combine l’ensemble de ces éléments, et détermine une partie de ses performances. Vous voilà fins connaisseurs des carènes de bateaux! Maintenant vous pouvez vous amuser à sillonner les allées des salons nautiques en comparant les carènes rencontrées. Dans un prochain article nous vous présenterons les différents types de carènes existants.